Жануар физол
Организмде энергияның түрленуі
жүктеу/скачать 9,54 Mb. Pdf көрінісі
|
| 9.10. Организмде энергияның түрленуі
Денедегі зат алмасу процесі энергия өзгерістерімен тығыз байланысты. Зат алмасу кезінде қоректік заттардағы потенциалдық энергия босанып, ол механикалық, жылу, электр, сəуле энергияларына айналады да, ең соңында организмнен жылу түрінде бөлінеді. Сондықтан организмде түзілген жылу мөлшеріне қарай оның энергиялық шығынын анықтауға болады. Организмге энергия қоректік заттардың құрамында түседі де, ол тіршілік əрекеттерін сақтауға, түрлі өнімдерді (сүт, жұмыртқа, жүн, денедегі белок, майларды) синтездеуге жұмсалады. Қоректік заттардағы энергия негізінен торшаларда аралық зат алмасу процесі кезінде босанады. Тірі организмде энергия алмасуының үш түрлі ерекшелігі болады: 1). Қоректік заттардың химиялық энергиясы жылу энергиясына айналмай- ақ бірден түрлі жұмыстар атқаруға жаратыла береді жəне энергияның басқа түріне ауыса алады. Демек, организм хемодинамикалық двигатель принципімен жұмыс істеп, энергия көзін өте тиімді пайдаланады.
301
2). Энергия саты-сатымен мысқалданып бөлінеді. Бұл организмді «энергиялық дүмпуденң сақтап, қуатты үнемдеп пайдалануға мүмкіндік береді. 3). Көмірсулар, белоктар, майлар ыдыраған кезде бөлінетін энергия мол қуатты заттар
(макроэргиялық заттар-энергияның биологиялық аккумуляторлары) құрамына ену арқылы қорға жинақталып, сақталады. Торшаларда энергия үшкарбон қышқылы айналымына қатысатын маңызды метаболиттердің түзіліп, тотығуы кезінде босанып, жинақталады. Бұл процесс үстінде сутегі молекуласы босанып, көмір қышқыл газы түзіледі. Босанған сутегі молекуласының негізгі бөлігі арнаулы тасымалдағыштар – дегидрогеназалар коферменттерінің (НАД, НАДТ, ФАД) көмегімен биологиялық тотығу тізбегіне, немесе тыныстық тізбекке қосылады. Бұл тізбекте сутегі электрондары біртіндеп жоғары энергетикалық тізбектен төменгі энергетикалық тізбекке өтеді де, ең соңғы акцепторға – оттегіге беріледі, демек ол тотығады. Бұл процесс барысында жайлап босанған энергияның аздау бөлігі (30-40 пайыз) жылу түрінде бөлінеді де, ал қалған бөлігі (60-70 пайыз) АТФ-тің макроэргиялық байланыстарында жинақталады. АТФ-тің осындай тыныстық тізбектегі сутегінің тотығу энергиясының есебінен түзілу жолын тотықпалы
бөлінуі нəтижесінде қорек құрамындағы қуат организмдегі химиялық реакцияларды қамтамасыз етіп, энергия түрленеді. АТФ аз мөлшерде анаэробты гликолиз нəтижесінде де түзіледі (глюкоза пируватқа дейін тотыққанда бар болғаны АТФ-тің екі молекуласы түзілсе, ол көмір қышқыл газын бөле толық тотыққанда АТФ-тің 36 молекуласы түзіледі). АТФ-тің 1 молін көмірсулардан түзу үшін 74 кДж энергия жұмсалса, майлардан түзу үшін 75-84 кДж, белоктардан түзу үшін 92 кДж энергия қажет. Демек, АТФ-ті өндіру үшін белоктармен салыстырғанда көмірсулар тиімдірек пайдаланылады. Энергия алмасу кезінде белоктар, көмірсулар, майлар бірін-бірі алмастырып отырады. Бұл олардың энергиялық құндылығына байланысты изодинамия заңдылығына сəйкес жүретін процесс. Изодинамия заңдылығы бойынша 1 г майды 2,3 г көмірсу немесе белок алмастыра алады. Ал 1 г көмірсуды 1 г белокпен алмастыруға болады. Ескертер жайт, бұл заң қоректік заттардың тек энергиялық құндылығына ғана негізделген, олардың құрылымдық, биологиялық маңызын ескермейді. Мысалы, белокты ешбір органикалық зат шын мəнісінде алмастыра алмайды, себебі оның құрамына өзіндік ерекшеліктер тəн. Денедегі энергия алмасуын энергия балансын анықтау арқылы зерттейді. Ол үшін организм қабылдаған жəне бөлген энергия мөлшерін анықтайды. Организмнің азық құрамында қабылдаған энергиясын брутто (жалпы) энергия деп атайды. Организмге түскен жалпы энергия мен зəр, нəжіс, ашу 302
процесі барысында бөлінген газдар, қабылданған азық пен ішкен суды жылытуға жұмсалған энергия айырмасын нетто-энергия дейді. Демек, нетто- энергия организм тіршілігі үшін жұмсалатын энергия. Брутто-энергия мен нəжіс энергиясының айырмасын қорыту энергиясы дейді. Қорыту энергиясы мен зəр энергиясының айырмасын алмасу энергиясы деп атайды. Алмасу энергиясы организмнің тіршілік əрекетін атқару жəне өнімдер түзу үшін жұмсалатын рацион энергиясының бір бөлігі (15-схема).
Механикалық əрекет
жылу
Химиялық Реакциялар
жылу Осмостық əрекет
жылу
Электрлік құбылыстар
жылу
Организм əрекеттері Негізгі зат алмасу
Организм қабылдаған жалпы энергияны қоректік заттардың қуаттық құндылығына сүйене отырып анықтайды. Рационның құрамындағы қоректік заттардың қуаттық құндылығын арнаулы аспап – калориметриялық құты (бомба) көмегімен табады. Бұл аспап суда батып тұратын тұйық құты түрінде жасалған (111-сурет). Құтының ішіне 1 г зерттелетін қоректік зат қойылып, оған таза оттегі жіберіледі де, электр тогының жəрдемімен жағылады. Бөлінген жылу мөлшері джоуль бірлігімен өлшенеді. Калориметриялық құтыда жанғанда 1 г көмірсу 17,6 кДж (4,1 ккал), 1 г белок - 24,3 кДж (5,7 ккал), 1 г май - 38,9 кДж (9,3 ккал) энергия бөледі. -ìèí ºûøºûëä-ð Ìî÷åâèí- Ãëþêîçî-ôîñô-т Тðèîçî- ôîñô-т Ïèðîæ¾çiì ºûøºûëû Áåéт-ð-ï Ì-é ºûøºûëä-ðû Êåтîíäû
ç-тт-ð ÑÎ 2 +Í 2 Î ýíåðãèÿ -ТÔ
303
Организмде белок толық тотықпайды: белок құрамынан бөлінген амин тобынан түзілген несепнəр өзімен бірге біршама энергияны ұстап қалады. Осы себепті белоктар организмде 17,6 кДж (4,1 ккал) ғана энергия бөледі.
калориметриялық құты (Б)
жүктеу/скачать 9,54 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|